Ремонт колесной пары электровоза ВЛ-80

Министерство  образования и науки 

Республики  Казахстан

Петропавловский колледж 

железнодорожного  транспорта

 

 

Специальность

«Техническое  обслуживание,

ремонт  и эксплуатация тягового

подвижного  состава»

 

 

 

Курсовой  проект

 

 

на тему: «Ремонт колесной пары электровоза ВЛ-80»

 

 

 

Прверил:                                                                             Выполнил:

 

 

 

 

 

 

 

 

2013

 

 

 

РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН

ПЕТРОПАВЛОВСКИЙ КОЛЛЕДЖ  ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

 

Рассмотрено на цикловой комиссии

«___» ______________________2013г.

Председатель____________________

 

 

ЗАДАНИЕ

На курсовой проект по предмету:

«Технология ремонта подвижного состава»

по специальности 2807002 «Техническое обслуживание, ремонт и эксплуатация подвижного состава»

 

Уч-ся_______________________________________________________________________________

(Ф.И.О.)

Группы_________________________________курса_______________________________________

Тема проекта: Ремонт колесной пары электровоза ВЛ-80

Исходные данные

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ВВЕДЕНИЕ

1.Периодичность, сроки ремонта и контроля технического состояния локомотивов

2.Основные элементы узла: их назначение, работа

3.Условия работы узла на локомотиве, характерные повреждения и причины их возникновения

4.Ведомость дефектации узла

5.Выбор и основание способов устранения дефектов

6. Разработка инструкции по ремонту узла

7. Методы ремонта и  повышения надежности

8. Испытание узла после ремонта

9.Оборудовани, применяемое  при ремонте узла

10. Техника безопасности  при ремонте узла

11.Список литературы

2.Перечень графического материала:_____________________________________________________

 

 

 

 

Дата выдачи задания____________________________

Срок выполнения проекта________________________

Руководитель курсового  проекта__________________

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

1.Назначение и конструкция

2. Условия работы колесной  пары на ТПС

3.Характерные неисправности  и износы элементов конструкции

4.Контроль технического  состояния в эксплуатации

5. Технологическая инструкция

6.Организация рабочего  места

7.Техника безопасности  при ремонте колесных пар

8. Охрана труда

9.Электробезопасность

10. Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Из-за больших статических и динамических нагрузок, которые возникают в условиях эксплуатации колёсной пары, возникают различные дефекты.

Для обеспечения надёжной работы на железной дороге создана  система выявления дефектов колёсных пар. Основой такой системы является выявление дефектов колёсных пар. В эксплуатации колёсная пара испытывает статические и динамические нагрузки.

Для грузовых вагонов  норма статической нагрузки на рельсы от колёсной пары значительно меньше, чем у пассажирских т составляет 176,4 кН. Динамические силы взаимодействия между колесом и рельсом существенно возрастают. Как показывает анализ эксплуатации подвижного состава, это происходит в результате изменения  жёсткости пути и увеличения дефектов на рельсах и колёсах. Наблюдения показали, что у поездов, которые обращаются на участках пути с железобетонными шпалами, колёса значительно чаще бракуют из-за дефектов поверхности катания колёс, чем колёса поездов, которые обращаются на участках с деревянными шпалами. Это происходит вследствие того, что жёсткость железобетонной шпалы по сравнению с деревянной в 2 раза больше, а зимой она возрастает еще в 2 раза по сравнению с летом.

Для уменьшения дефектов тормозного происхождения применяются  композиционные колодки вместо чугунных.

На прочность колеса помимо всего оказывают влияние и высокая температура, которая возникает при торможении, особенно в зоне перехода обода к диску. Температура в зоне обода и диска по мере уменьшения толщины обода, значительно увеличивается. А вследствие уменьшения толщины диска, радиальные напряжения в диске с внутренней стороны колеса к зоне перехода к ободу растут.

 

 

 

 

В последнее время  увеличилось число изломов дисков колес, из-за увеличения загрузки вагонов.

Применение роликовых  подшипников в вагонных буксах привело  к видоизменению шеек оси. Помимо совершенствования шеек оси, так же совершенствовались химический состав и механические свойства материала осей, а так же технология их изготовления. В 1976г. было освоено изготовление осей способом винтовой прокатки, что способствовало сокращению на 15% материала для изготовления колесных пар.

В последние годы участились случаи образования неравномерного проката колес. Главным образом  он возникает у колес пассажирских вагонов из-за незначительной перегрузки элементов колесной пары и рельсового пути. При скорости движения 120 км\ч возникают наибольшие силы и ускорения буксы и при этом влияние видов дефектов колес сказывается в меньшей степени.

Этот дефект возникает  в основном из-за жесткости пути, повышенной скорости и образования на поверхности катания колес дефектов тормозного происхождения.

Для анализа причин появления  дефектов и разработки мер по их устранению, большое значение имеет  классификация, которая устанавливает  связь между характеристиками износа, повреждения колесной пары и условий эксплуатации. Качество и эффективность ремонта во многом зависит от исполниетелй и организаторов производства в колесных цехах, от их знаний передовой технологии и профессионализма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Назначение и конструкция

Назначение. Колесные пары направляют электровоз или электропоезд по рельсовому пути, передают на автосцепку силу тяги, развиваемую локомотивом, и тормозную силу при торможении, воспринимают статические и динамические нагрузки, возникающие между рельсами и колесами, и преобразуют вращающий момент тягового двигателя в поступательное движение. Колесные пары жестко воспринимают все удары от нервностей пути в вертикальном и горизонтальном направлениях и сами жестко воздействуют на путь.

Рисунок№1 Колесная пара электровоза  ВЛ-80

1 – ось, 2и5 – бандажи, 3и4 –  зубчатые колеса, 6 – колесный  центр коробчатого сечения, 7 –  фасонное установочное кольцо, 8 – отверстие для подачи масла  на посадочную поверхность ступицы   и оси распрессовкой колесного  центра, 9 – втулка губчатого колеса, 10 – венец зубчатого колеса, 11 – лабиринтное кольцо редуктора.

 

 

 

Технические данные колесной пары.

Диаметр колеса по кругу  катания,мм…1250

Расстояние между внутренними  торцами бандажей,мм….1440⁺³_-3

Ширина бандаж мм…140⁺³_-1

Толщина нового бандажа по кругу катания,мм…90⁺⁵

Ось колесной пары – кованная из специальной осевой стали. Для  монтажа колес, букс и двигателя  она имеет буксовые, предподстуичные, подступечные и моторно-осевые шейки. Все поверхности оси, за исключением торцов, шлифованные. Для увеличения усталостной прочности подступечные части, буксовые и моторно-осевые шейки оси подвергнуты упрочняющей накатке роликом. На буксовых шейках имеется резьба М170х3-6g для гаек, закрепляющих приставные кольца роликовых подшипников. Н торцах оси нарезано по два отверстия М16-7Н для крепления планок, предохраняющей гйки от отвинчивания. После окончательной механической обработки ось проверяют дефектоскопом.

Колесные центры коробчатого  сечения отлиты из стали (ГОСТ 398-81). Размеры его выполнены в соответствии с ГОСТ 3225-80, профиль бандажа ГОСТ 11018-87. Правильность профиля проверяют специальным шаблоном. Бандаж посажен на обод колесного центра в горячем состоянии прри температуре 250-300⁰С. Для предупреждения сползания с колесного центра бандаж застопорен кольцом 11 из стали специального профиля (ГОСТ 5267.10-78).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Условия работы колесной  пары на ТПС

В процессе движения колесные пары передают нагрузки от веса локомотива вдоль рельсовой колеи и при  приложении вращающих моментов от двигателей обеспечивают реализацию силы тяги. Поэтому колесные пары являются наиболее важными элементами локомотива и от их состояния зависит безопасность движения локомотива. Кроме того колесные пары воспринимают дополнительные динамические силы, связанные с колебаниями локомотива и ударами при движении по рельсовому пути, имеющему неровности, и при наличии неровностей имеющихся на поверхности колесных пар, а также когда при колодочном торможении рабочая поверхность колеса взаимодействует с тормозной колодкой.

При движении по рельсам на колесные пары действуют статические и  динамические силы, которые при взаимодействии колес и рельс существенно  зависят от неподрессоренных масс локомотива, значительную часть которых  составляют массы колесных пар.  Для снижения этих сил целесообразно уменьшить массу колесных пар с сохранением механической прочности колес. Динамическое воздействие колеса и рельса вызывает в тележке изгибные колебания оси колесной пары. Такие же колебания возникают при взаимодействии сил, создаваемом колесами с некруглостями, собственных колебаний колесной пары или отдельных колес, нагрузок на кузов, сил, возникающих при  торможении и т.д. Частота колебаний увеличивается нелинейно по мере повышения скорости движения подвижного состава.  Изгибы колебания оси проявляются в размахе колебаний буксы. Колебания колес, непрессованных на ось с натягом, приводят к возникновению динамических сил, действующих на путь, повышению напряжений изгиба оси колесной пары, а также являются причиной фрикционной коррозии и возникновения трещин в осях (при недостаточной усталостной прочности материала).

Силы взаимодействия колес и рельсов, обеспечивающие движение локомотива, зависят от конфигурации профиля бандажа, которую следует 

 

 

выбирать так, чтобы  обеспечивалась безопасность движения и условия устойчивости колес от схода с рельс.

Взаимные проскальзывания  колес, связанные с разностью  их диаметров, снижают реализуемую  силу тяги. Поэтому целесообразно  выбирать такой профиль колеса, чтобы  износы поверхности катания в процессе эксплуатации были минимальными.

В процессе эксплуатации колесные пары в наибольшей степени  подвержены износу от сил трения и  коррозионному, а в меньшей –  тепловому, электрокоррозионному и  другим видам.  Коррозия возникает  как в результате  метеорологических условий, так и вследствие обмывки узлов подвижного состава с помощью моющих средств.  Для уменьшения дефектов тормозного происхождения применяются композиционные колодки вместо чугунных. На прочность колеса помимо всего оказывает влияние и высокая температура, которая возникает  при торможении, особенно в зоне перехода обода к диску. Температура в зоне обода и диска по мере уменьшения толщины обода, значительно увеличивается. А вследствие уменьшения толщины диска, радиальные напряжения в диске с внутренней стороны колеса к зоне перехода к ободу растут.

В последние годы участились случаи образования неравномерного проката колес. Этот дефект возникает  в основном, из-за жесткости пути, повышенной скорости и образования  на поверхности катания колес дефектов тормозного происхождения.

Для анализа причин появления  дефектов и разработки мер по их устранению, большое значение имеет  классификация, которая устанавливает  связь между характеристиками износа, повреждения колесной пары и условий  эксплуатации. Качество и эффективность ремонта во многом зависит от исполнителей и организаторов производства в колесных цехах, от их знаний передовой технологии и профессионализма.

 

 

 

 

 

 

 

3.Характерные неисправности  и износы элементов конструкции

1. Волосовинами называются продольные тонкие расслоения металла, получившиеся вследствие раскатки газовых пузырей или неметаллических включений, имевшихся в металле.

2. Под строчечным понимается  расположение волосовин на поверхности  оси по ее образующей.

3. Волосовины, составляющие одну строчку и имеющие длину на шейке менее 10,0мм, на подступичной и предподступичной части менее 15,0мм и на средней части оси менее 25мм принимаются за одну волосовину длиной, равной общему отрезку прямой, на которой они расположены.

4. Расположение волосовин, при котором в любом месте их число на площади размером 50Х50 мм превышает 5 шт. считается скученным. При этом волосовины длинно до 1.0 мм при нестрочечном их расположении не учитываются.

5. У забракованной  оси поверхность шеек, клейма и знаки зарубить крестообразно зубилом.

6. Под раковиной понимается  дефект металлургического происхождения  в виде неметаллических включений,  закатанных внутрь металла, и пустот от усадки металла, выходящих на поверхность колеса  по мере его износа.

7. Под выщербинами понимается выкрашивание кусочков металла на поверхности катания.

8. У забракованного  бандаже клейма и знаки зарубить  крестообразно зубилом.

9. Плена - тонкое, местное «языкообразное» отслоение металла соединенное с основным металлом, располагается только с наружной боковой поверхности обода колеса.

10. У забракованных  колесных центров зубчатых и  цельнокатаных колес и венцов  клейма и знаки зарубить крестообразно  зубилом.

11. Под закатом понимается  кольцевой наплыв металла в  виде 

пленообразных складок.

 

 

 

 

4.Контроль технического  состояния в эксплуатации

 

Колесные пары в эксплуатации и при ремонте подвергают осмотру  под локомотивом, обыкновенному  и полному освидетельствованию, а также освидетельствованию  с выпрессовкой оси.

Осмотр колесных пар выполняют при каждом техническом обслуживании тягового подвижного состава, а также после крушения, аварии, столкновения или схода его с рельс.